基于多属性分析的城市关键基础设施系统抗灾能力评估研究

传统的城市关键基础设施系统抗灾能力评估方法,常出现评估错误的情况,为解决这一问题,设计一种基于多属性分析的城市关键基础设施系统抗灾能力评估方法。综合分析城市关键基础设施系统,将评估指标分为一级指标、二级指标和三级指标,并采用多属性分析法,对微观指标洞察与改进,为使上述获得的指标便于量化,采用多属性分析法分配评估指标权重,在此基础上,建立城市关键基础设施本体模型,将评估指标和指标权重代入该评估模型中,构建基于多属性分析的城市关键基础设施系统抗灾能力评估模型,以此完成城市关键基础设施系统抗灾能力综合评估。实验对比结果表明,此次设计的基于多属性分析的城市关键基础设施系统抗灾能力评估方法比传统评估方法错误评估数量少,能够满足城市关键基础设施系统抗灾能力评估需求。

城市关键基础设施系统关联异动脆弱性评估

针对城市关键基础设施系统(Critical Infrastructure System,CIS)内部复杂的关联关系,提出一种以关联异动为驱动的脆弱性评估方法.选取地理关联和物理关联作为主要研究内容,分析关联异动产生机理.在复杂网络的视角下,以欧几里德距离衡量地理关联程度,以功能完整性函数和损失程度测量物理关联程度,将两者无纲量化后的值作为城市CIS最终脆弱值,反映系统当前状态.将该方法应用于S城市的CIS,给出算法具体评估过程和分析结果.

极端降雨条件下城市关键基础设施网络韧性的影响研究

引言近年来,全球变暖引发的极端天气事件频繁发生,尤其是极端降雨导致的城市内涝、地面坍塌、泥石流等次生灾害事件,给城市生命和财产安全带来严重危害。城市由多种关键基础设施系统构成,主要包括电力、供水、交通等。这些基础设施不仅在功能上相互关联,而且在结构上密切耦合,形成了复杂的城市生命线系统网络。

城市基础设施生态化转型与城市韧性关系研究——基于复杂系统视角

目前中国城市生态化转型与城市韧性提升之间仍然缺乏较为成熟的联结机制,导致了城市建设难以在原有的生态基底上找到韧性发展的着力点。本文基于复杂适应系统理论,构建了城市韧性系统研究框架。利用中国2011-2022年的样本数据,运用系统动力学和耦合协调度模型模拟在不同的城市基础设施转型策略下城市韧性水平的变化过程,得出了分别在两种扰动情景、六种发展战略下的韧性仿真结果。结果表明:①生态转型战略中,飞地新建战略对城市生态、经济、社会韧性的影响作用最明显,其次是“生态>工业>社区”。②单一的延续发展对城市各方面韧性的影响效果最差,而转型战略与协同发展战略的影响效果视具体的扰动情景而定。③对城市韧性整体而言,协同发展战略在短期和慢性扰动视角下的效果最好,而转型发展战略在长期或急性灾害冲击下有更大的发展潜力。④我国整体城市韧性子系统只达到了勉强协调状态,增强三个子系统之间的耦合关联性是未来提升城市生态化转型能力和韧性的有效策略。

城市数字化转型背景下关键基础设施信息物理系统安全建设对策研究

近年针对关键基础设施信息物理系统的网络攻击事件频发,经济社会影响严重,保障关键基础设施信息物理系统安全已成为提升城市韧性的关键。结合上海城市数字化转型背景,归纳关键基础设施信息物理系统网络攻击及其应对策略相关研究,提出关键基础设施信息物理系统安全建设对策,为网络攻击防范和快速应对提供决策支撑依据。

业务支撑系统关键信息基础设施部署策略探讨

为适应关键信息基础设施安全保护条例等政策管理要求,针对业务支撑系统在安全、可靠和自主可控3个方面的问题,本文分别研究系统部署和技术演进方案,提出基于业务分布式信任机制和数据加密实现高安全性,强化动态检测和恢复能力实现高可靠性,采用自主组件实现关键软件的自主可控等技术手段。这些技术改进共同促成了“高安全”、“高可靠”、“自主可控”的关键信息基础设施服务体系的建立。研究对于支撑系统技术演进和建设部署提供借鉴参考。

城市基础设施系统韧性提升研究

面对极端气候条件的不确定性和风险,对城市基础设施系统韧性的评估和提升引起了跨学科学者、跨部门利益相关者和城市管理者的关注。城市是庞大而复杂的系统,包含许多异质系统,其天然需求韧性使其成为理论和实践的实验室。基于有关城市基础设施系统韧性的文献,采用文献计量分析技术分析城市基础设施系统韧性概念和评估的差异性。总结在城市基础设施系统韧性中需要解决的3个基本问题:灵活性、优先性和尺度。

城市空地更新为绿色基础设施的潜力评估

【目的】绿色基础设施(green infrastructure, GI)更新是解决收缩城市空地问题的有效手段,对城市生态系统有功能融合与结构调整的作用。【方法】从功能与结构视角,评估黑龙江省鹤岗市中心城区空地的生态系统服务供给能力和景观连通性,通过多因子叠加分析法评估城市空地更新为GI的潜力。【结果】鹤岗市中心城区生态系统服务供给能力较强的空地占比26.47%,景观连通性较强的空地占比16.26%,整体更新潜力不高,具有较高更新潜力的空地仅占22.19%,主要为面积较大的空地。【结论】通过构建城市空地更新为GI的潜力评估体系,提出了增加式、合并式、插入式与预留式空地更新模式,以及收缩城市空置用地更新的针对性规划策略,可为收缩城市空地再利用的规划实践与GI格局优化提供依据。

加强软件供应链安全实践,提升关键信息基础设施韧性——“微软蓝屏”事件的软件供应链安全启示

关键信息基础设施是经济社会运行的神经中枢,保障关键信息基础设施的安全对于维护国家安全和社会公共利益具有重大意义。2024年7月19日,美国网络安全公司“众击”(Crowd Strike)的软件更新错误引发大规模的微软Windows系统蓝屏,直接导致全球范围的航空、金融、医疗等重要行业领域关键信息基础设施中断运行。本文立足供应链安全视角,对“微软蓝屏”事件的成因及影响开展分析,剖析事件相关方在软件供应链上下游的不足。

“城市平急两用多功能防涝设施与系统专栏”开栏语

2023年7月14日,国务院常务会议审议通过了《关于积极稳步推进超大特大城市“平急两用”公共基础设施建设的指导意见》,为提升城市安全韧性和应急保障能力、推动城市高质量发展提供了重要政策指引。尽管各地在内涝防治方面做出了大量努力,通过加强排水系统建设、推进海绵城市建设等措施,在消除内涝积水点和提高排水标准等方面取得了一定的成效,但城市平急两用多功能防涝设施及系统的规划建设仍显不足。

基于韧性视角的城市基础设施高质量发展综合评价:以辽宁省为例

在加速落实基础设施高质量发展政策的背景下,基于可持续韧性理论构建城市基础设施高质量发展评价体系,以辽宁省基础设施为研究对象,运用复合系统协调度模型等方法综合分析城市基础设施高质量发展水平。研究表明:整体上,辽宁省城市基础设施高质量发展不均衡、不充分;时间上,发展结构、趋势不稳固,经济、社会、生态和工程韧性四个子系统内部发展不规律导致子系统间发展不同步;空间上,系统内部发展水平空间关联性较低,开放程度不高,城市子系统间发展差异、短板、滞后问题明显。研究结论为制定提升辽宁省城市基础设施高质量发展方案提供参考。

基于生态系统服务的城市生态基础设施:现状、问题与展望

城市生态基础设施是城市可持续发展的重要基础,也是建设生态城市的重要保证。生态系统服务是城市生态基础设施建设的核心与关键。在快速城市化的背景下,保障生态基础设施的结构完整性和功能完善性尤为重要。在阐述生态系统服务的基础上,对生态基础设施的概念与类型进行了概述;从城市湿地生态基础设施、绿地生态基础设施以及城市地表硬化的生态工程改造3个方面对城市生态基础设施研究现状进行综述;对生态基础设施结构与功能评估方法进行了总结,对基于生态系统服务的城市生态基础设施研究进行了综合评述,首次提出了城市表面生态学的概念与研究展望,为城市生态系统服务的强化与调控提供了方法论指导。城市生态基础设施与表面生态学的整合研究将对城市水文效应(内涝)、灰霾效应(PM2.5)、热岛效应、水体污染与富营养化等备受关注的重大问题提供新的解决思路与科学方法。

城市关键基础设施体系毁伤恢复力评估方法研究

研究城市关键基础设施体系在各类毁伤下的恢复能力评估方法。基于现有恢复力研究中考虑因素的不完整性,提出了"恢复程度"这一关键因素,同时构建了包含毁伤概率、毁伤后果、恢复速率和恢复程度4个主要因素在内的城市关键基础设施体系恢复力定量评估理论框架。在恢复力技术和组织两个维度分别设计体系性能时程响应函数,实现了恢复力在技术和组织双维度上的评估。在以江苏省连云港市区供水网络为例的案例研究中,依据所提出的评估框架构建体系恢复力评估仿真流程,对特定毁伤场景下的体系毁伤恢复力进行分析,得出关键基础设施体系毁伤恢复力在不同恢复条件下的变化规律。

城市基础设施系统脆弱性影响因素的ISM分析

探讨城市基础设施系统脆弱性的影响因素和形成过程,旨在寻求降低系统脆弱性和故障率、保持系统安全运行的途径。界定和分析了城市基础设施系统脆弱性的内涵,通过文献研究法识别出基础设施系统脆弱性的影响因素,运用Delphi法初步确定了各因素之间的相互关系,建立了ISM模型并求解,得出脆弱性影响因素递阶层次结构。结果表明,系统内部因素是脆弱性的直接影响因素,外部因素和运营管理因素是脆弱性的根源因素。通过进一步分析提出,维持系统内部因素的稳定、着力提升系统运营管理水平是降低城市基础设施系统脆弱性的有效途径。

城市基础设施集成化管理信息系统的研究与开发

城市基础设施的建设和管理成效对提高城市综合竞争力具有重要作用 .城市基础设施集成化管理信息系统(developmentofurbaninfrastructureintegratedmanagementinformationsystem ,以下简称UIIMIS)不但是政府建设行政主管部门对城市基础设施管理的有效工具和手段 ,也能在很大程度上影响和改变政府建设行政主管部门对城市基础设施管理的理念、思想和组织 .据此以某直辖市建委为例 ,分析了现行建设行政主管部门在组织结构方面存在的问题 ,提出了建立UIIMIS的原则 ,给出了UIIMIS的功能模块 。

城市基础设施安全系统的结构与和谐发展

城市基础设施安全关系到人民生命财产的安全,也制约着城市经济、社会、环境的协调发展。整个安全系统由7个安全子系统组成,它们相对独立,协调运转,共同影响城市经济、社会和环境的效益。笔者运用ANP法(网络分析法)剖析了城市基础设施安全系统的结构及其内在规律;应用科学发展观,整合城市基础设施安全系统和经济系统、社会系统、环境系统之间相辅相成的发展关系,提出一体化的可持续发展模式;同时指出,可持续发展的动力、资源和条件都受到城市内外经济、社会、环境因素的制约,为满足整个安全系统和谐发展的要求,必须科学规划和管理城市基础设施,保证其安全运行。

突发事件下城市关键基础设施应急策略研究

城市关键基础设施系统由于相互之间存在的各种关联关系而形成了一个相互依存的网络化复杂系统,在突发事件下,一个单一系统功能的失效或部分功能丧失会导致与其相关联的系统产生级联失效现象。针对关键基础设施系统间相互耦合的特性,建立了突发事件下多层系统之间的供需关系网络数学模型,提出当某单一系统的节点失效后,通过分析事故链,利用与之耦合系统的供需关联关系,进行紧急状态下的备用资源调度应急策略。研究表明,基于城市关键基础设施系统之间的供需关联关系来进行资源调度的应急决策能够有效地突破传统方法中以调用备用资源为主的单系统内部优化应急策略的局限性,更有效地优化整个网络资源以降低系统总体损失。

城市空地转变为绿色基础设施的系统性规划方法研究——以美国里士满为例

在对美国城市空地问题与绿色基础设施的研究中,以美国里士满绿色基础设施规划为例,着重介绍了里士满从城市到区域再到社区尺度一系列利用城市空地扩张城市绿色基础设施网络的系统性规划方法,最终得出了基于城市空地利用的绿色基础设施规划的7项基本原则:差异性、前瞻性、系统性、连通性、易达性、完整性、复合性。

基础设施系统与城市发展的互动关系研究——以上海为例

着眼于基础设施与城市互动发展的复杂动态关系,在对基础设施系统与城市经济、社会、环境之间相互作用机理分析的基础上,建立了基础设施系统与城市互动发展的因果关系图和系统动力学模型。以上海市为例,设计了自然演变模式、基础设施发展模式、环境保护模式和协调发展模式4种假定情景模式,运用VENSIM软件进行政策仿真和预测。不同发展模式的分析和比较表明:协调发展模式是实现基础设施系统与城市社会、经济和环境的综合协同发展和城市可持续发展的最优方案。研究结果可为未来城市基础设施投资和发展提供科学参考和决策支持。

武汉市城市基础设施管理信息系统的开发与应用

阐述武汉市城市基础设施管理信息系统的研究与开发,包括系统的总体设计、数据的分析、技术架构、功能设计等。系统建设过程中首次在武汉市大规模对城市基础设施进行详细、准确的测量和调查,并建立竣工测量机制,使城市建设管理部门能够准确地掌握武汉市的城市基础设施状况,提高武汉市城市基础设施规划、建设、管理水平与效率。